은하 중심에 초대질량 블랙홀 2개 발견…첫 직접 증거 포착 작성일 04-12 32 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="8fdPVvx20s"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4eb3d0a43bf375e074d084034adf4bc959bcf87c0d0bdcd6911cf4f369404273" dmcf-pid="64JQfTMV3m" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="두 초대질량 블랙홀이 합쳐지는 과정을 컴퓨터로 시뮬레이션한 장면. NASA 고다드 우주비행센터, 스캇 노블 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/12/dongascience/20260412180204267dkdx.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="4hxfbC8B7O" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/12/dongascience/20260412180204267dkdx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 두 초대질량 블랙홀이 합쳐지는 과정을 컴퓨터로 시뮬레이션한 장면. NASA 고다드 우주비행센터, 스캇 노블 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="075d05c3cec507bf451206939244116c231e294a049b2cd12b0c0af1299ad226" dmcf-pid="P8ix4yRfFr" dmcf-ptype="general">약 5억 광년 밖 은하 중심부에서 두 초대질량 블랙홀이 서로를 공전하고 있다는 첫 직접 증거가 포착됐다. 빠르면 100년 안에 충돌할 것으로 예측된다. </p> <p contents-hash="b03e7d665bdb5ada16ee0c3f03bd50b230b3495e610345e259ba89b9cbc1eed2" dmcf-pid="Q6nM8We4Uw" dmcf-ptype="general">질비아 브리첸 독일 막스플랑크전파천문연구소 연구원 등 국제 공동연구팀은 미국 초장기기선전파간섭계(VLBA)로 2011년부터 2023년까지 은하핵 'Mrk 501'을 관측한 데이터 83세트를 분석한 결과를 국제학술지 '영국왕립천문학회 월간보고'에 지난달 27일(현지시간) 발표했다.</p> <p contents-hash="efa8bd01f4c1deebfc1b61f4014425c7179bec1831331ed5f7e9cd6dea098216" dmcf-pid="xMaJxXnQUD" dmcf-ptype="general">초대질량 블랙홀은 태양 질량의 수백만~수백억 배에 달하는 거대 블랙홀로 대부분의 은하 중심에 하나씩 자리 잡고 있다. 두 은하가 충돌해 합쳐질 때 각 은하 중심의 블랙홀도 서로 끌어당기며 점점 가까워지다 결국 하나로 합쳐진다. </p> <p contents-hash="3f79f3a30033c1314723c8d84e7edbfb57ad84cf3a209b1adab6018557be9831" dmcf-pid="yW3XyJ5TzE" dmcf-ptype="general">블랙홀 충돌로 중력파가 발생한다는 사실은 이미 입증됐지만 규모가 훨씬 큰 초대질량 블랙홀 쌍이 합쳐지는 순간의 중력파는 아직 직접 검출된 적이 없다. 합쳐지기 직전의 쌍 초대질량 블랙홀을 포착한 사례도 없다.</p> <p contents-hash="ec167d32e9b270d0d5bd6646ec207e283f8e0c7f4b70b47eca5708ab8d107f91" dmcf-pid="WY0ZWi1y7k" dmcf-ptype="general">연구팀이 주목한 천체는 지구에서 약 5억 광년 떨어진 'Mrk 501'이라는 블레이자다. 블레이자는 거대한 블랙홀이 주변 물질을 빨아들이면서 강력한 에너지를 제트(물질 분출의 흐름) 형태로 지구 쪽으로 뿜어내는 은하핵으로 제트가 지구 방향을 향하고 있어 유독 밝게 관측된다.</p> <p contents-hash="ae8581355786c67b9958ad1157b905c781b628b80384f2ac63c0edbc2196f13a" dmcf-pid="YGp5YntWFc" dmcf-ptype="general">Mrk 501은 블랙홀 가까이에서 관측되는 제트 방향과 수천 광년 떨어진 곳에서 관측되는 제트 방향이 크게 어긋나 있다는 점 때문에 중심부에 두 블랙홀이 있을 것이라는 의심을 받는 천체다.</p> <p contents-hash="014e97965ad695a84710b22eda3f7b6b6af60c09e80a5957db454f9da5ed3583" dmcf-pid="GHU1GLFYFA" dmcf-ptype="general">연구팀은 23년치 전파 관측 데이터를 분석했다. 처음에는 특별한 움직임을 찾지 못했다. 더 높은 주파수로 블랙홀에 더 가까운 영역을 살펴보자 기존 제트와 전혀 다른 방향에서 두 번째 신호가 잡혔다. 연구팀은 두 번째 신호가 두 번째 블랙홀에서 나오는 제트라는 결론을 내렸다.</p> <p contents-hash="7ccc8780a0c237a58c1111fd869dd90663a7daa771cf9879a4743dc8fcc6256c" dmcf-pid="HXutHo3GUj" dmcf-ptype="general">두 제트의 밝기는 약 121일 주기로 함께 변했다. 연구팀은 두 블랙홀이 서로를 121일 주기로 공전하기 때문에 밝기가 함께 변하는 것이라고 해석했다. 각 블랙홀의 질량은 태양의 최대 10억 배에 달하는 것으로 추정됐다. 충돌이 가깝다면 향후 10년 안에 공전 주기가 점점 짧아지는 것을 관측으로 직접 확인할 수 있을 것으로 기대된다. </p> <p contents-hash="9f4235eceba510738c0eb56ae6611636e34b620bb00842814b1439bacbb90d16" dmcf-pid="XZ7FXg0H3N" dmcf-ptype="general">두 블랙홀이 충돌하면 시공간을 뒤흔드는 거대한 중력파가 발생할 것으로 예측된다. 중력파는 빠르게 회전하며 규칙적인 전파 신호를 내보내는 별인 '펄사' 수십 개를 동시에 관측해 신호의 미세한 변화를 측정하는 방식으로 감지를 시도해볼 수 있다. 충돌 전 두 블랙홀이 공전하면서 내보내는 중력파도 이미 시작됐을 가능성도 있다.</p> <p contents-hash="35c5a83aadcce4760996fb5c0a88df051fff2d4b14917a662f4d4f4d96b6e84c" dmcf-pid="ZRNiMZLxza" dmcf-ptype="general">신중하게 접근하는 전문가들도 있다. 졸탄 하이만 미국 컬럼비아대 연구원은 "매우 복잡한 관측이라 아직은 후보 단계로 봐야한다"고 말했다. 다니엘 도라지오 우주망원경과학연구소 연구원은 "합쳐지기 직전의 쌍 블랙홀을 발견했다면 우리가 운이 매우 좋거나 이런 시스템이 예상보다 훨씬 많다는 뜻"이라며 "그렇다면 왜 지금껏 더 많은 증거가 발견되지 않았는지 설명이 필요하다"고 밝혔다.</p> <p contents-hash="d5942ee96c9c72951a04d36d2eabd61a44560939542bf8d1081ef42e2c6c4d35" dmcf-pid="5ejnR5oMUg" dmcf-ptype="general"><참고></p> <p contents-hash="d45af6979e25dd93754f14d9229d03aab082e4c5bba9b20b1f589aaac3e73993" dmcf-pid="1dALe1gRpo" dmcf-ptype="general">doi.org/10.1093/mnras/stag291</p> <p contents-hash="72aea2b4a1213d375dafc420370ef36c9cfe4375a2ecf9983aac77c0605fcc37" dmcf-pid="tJcodtaeUL" dmcf-ptype="general">[임정우 기자 jjwl@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 中은 상업운전하는데…세계 첫 SMR ‘종이 위 기술’로 전락할 판 [코어파워 KOREA] 04-12 다음 세계 최강 안세영, 아시아선수권 제패…그랜드슬램 달성 04-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
